研究により、より大きな動物についてのがんに関する真実が明らかになった

ペトのパラドックス、つまり種を超えた体の大きさとがんの発生との断絶は、比較生物学の最も興味深い事例の 1 つです。訪問者が一緒に泳ぐのが大好きな信じられないほどのシロナガスクジラから、世界で最も強力なパンチを秘めた小さな生き物まで、その大きさは動物界によって大きく異なります。

理論的には、大型の動物はより多くの細胞を持ち、寿命が長く、制御不能な分裂が起こる可能性が高いため、がん発生率が高くなるはずです。しかし、これまでの研究では、体の大きさとがんの間に相関関係がないか、実際には小さな生物の方が大きな生物よりも発がん率が高いことが示されています。

疫学者で統計学者のリチャード・ペトは、1977年にこの関連性を初めて観察し、細胞単位で見ると、ヒトはマウスよりもガンに罹患しにくいことを指摘し、この矛盾は進化によって説明できる可能性があると彼は示唆した。したがって、この現象はペトーのパラドックスと呼ばれ、生物学者が何十年にもわたって研究するパズルとなりました。

何年にもわたって、ペトの矛盾を裏付ける証拠が蓄積されました。より大きな体サイズおよび/またはより長い寿命を持つ生物は、より高い割合でがんを経験するという期待は、人間や犬などの種内で見られますが、種間では見られません。

しかし、最近発表された研究では、実際には、より大きな生物ほど癌の発生率が高いという、その逆を示唆する証拠が見つかっています。そうした研究の1つが、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの計算生物学者ジョージ・バトラー氏とその同僚によって2025年2月に発表された。、パラドックスを裏付けないデータが見つかりました。

ペトのパラドックスの死?

この研究では、哺乳類、鳥類、両生類、爬虫類の大小種のがん発生率を分析しました。

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研究者らは、がんの大きさと発生率を分析した。さまざまな哺乳類、鳥類、両生類、爬虫類の種。彼らは、ペトのパラドックスと矛盾するように、大型の種は小型の種よりも高い率で癌を経験することを発見した。

しかし、他の調査では何十年にもわたって対照的な証拠が見つかっていたのに、なぜこの研究ではペトのパラドックスを裏付けないデータが見つかったのでしょうか?研究者らは、初期の研究が統計力の欠如によりどのように矛盾した結果を生み出した可能性があるかを議論しています。また、データも不足しており、動物の発がん性を包括的に分析するには、より多くの種と剖検が必要でした。

対照的に、バトラーら。は、高度な系統発生（進化の歴史と関係に関連する）フレームワークを利用し、より多くの種とサンプルを分析し、ペトのパラドックスを前例のない規模でテストできるようにしました。

ペトのパラドックスに関する広範な系統学的証拠は不足しているが、初期の研究ではゾウなどの個々の種内の抗がんメカニズムが特定されていた。バトラーら。この研究は、身体サイズの進化における多様な経路がどのようにがん防御を形成するかを考慮して、この問題に取り組んでいます。

ゾウは腫瘍抑制遺伝子のコピーを多数持っている

ゾウなどの一部の大型動物は、増大するがんの脅威を防ぐための解決策を進化させる必要がありました。

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木の枝を食べるゾウ

一方、バトラーらは、研究では、ペトのパラドックスの典型的な例であるゾウのがん罹患率が例外的に低いわけではなく、その大きさの動物として予想されるよりも罹患率が低いことが判明した。

彼らは、哺乳類や鳥類で体の大きさの進化が加速する例が繰り返されたのは、細胞の成長制御の改善の進化と同時に起こったと説明している。たとえば、ゾウは、腫瘍抑制遺伝子であるTP53のコピーを約20コピー持っており、これががん率の低さの主な要因となっている。

他の種と比較して、ゾウは体重進化の速度が速いため、がんの罹患率が大幅に減少しています。たとえば、アジアゾウ (Elephas maximus) では、この減少率は 56% でしたが、30,000 分の 1 小さい種であるロングヘアオオコウモリでは、その割合はわずか 12% でした。

経験的に、これは、E. maximus の予想される癌発生率がその体サイズの 10% に過ぎないことを意味します。これは、今も海を徘徊する巨大な海洋哺乳類など、最大の体重進化を経験した最大の動物も、悪性腫瘍と戦うためのより多くのメカニズムを進化させたことを示しています。

ゾウよりも小さい他の種も、癌にならないハダカデバネズミなど、予想よりも癌発生率が大幅に低いことを示しています。ハダカデバネズミの悪性腫瘍率が推定値と比較して最も低かったため、この研究ではハダカデバネズミの並外れた抗がん防御力が強調されました。これらの種を調査すれば、臨床的に癌と闘う方法が明らかになる可能性がある。

がんにまれに罹患しない動物はがんと闘うのに役立つ可能性がある

がん耐性のある種を調査する研究は、新しい治療法を開発する手段になる可能性がある

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がん細胞の 3 D レンダリングされた図

特定の種のがんレベルが低いまたは高い理由を発見することは、そのメカニズムをより深く理解するだけでなく、ヒトの悪性腫瘍を管理および予防するための進化に基づいた新しい戦略を開発するのにも役立ちます。

抗がんメカニズムを進化させているのは大型動物だけではありません。特定の哺乳類種は、そのサイズから予想されるよりもはるかに長い寿命を持っており、これはがん抵抗性に起因する特徴です。

たとえば、リケットオオアシコウモリ (Myotis pilosus) は、いくつかの癌関連遺伝子 (HIF1A、COPS5、および RPS) の下方制御、 その間オオネズミミミコウモリ（Myotis myotis）では、がん耐性マイクロRNAが上方制御されている, 1980年代以降初めて姿を現した、英国で最も孤独な哺乳類。

ハダカデバネズミは、がんに対する抵抗力の点で特に興味深い。ハダカデバネズミにがんが発生したという記録はありません。、この現象は腫瘍抑制遺伝子に起因すると考えられます。

そのような遺伝子の 1 つである PDCD5 は、強力な抗腫瘍活性を示しましたある研究で、ハダカデバネズミ由来のPDCD5は、異なる種に由来する同じ遺伝子の治療を上回りました。したがって、ハダカデバネズミの遺伝子の強力な能力は、他の種のがんの治療に役立つ可能性があります。

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のせいで、野生動物の比較腫瘍学データには大きなギャップがある、追加のデータを収集するにはさらに多くの研究が必要です。このデータを収集するのは困難ですが、腫瘍学の分野は大幅に強化されるでしょう。

実際に大型の動物ほどがんにかかることが多いという事実は憂慮すべきことですが、細胞増殖制御を強化して進化した種の研究は有望です。今後の研究は、これらの種のメカニズムをどのように再現できるかを明らかにし、がんとの闘いに希望をもたらすことを目的としています。